Окислительные свойства азотной кислоты

Окислительные свойства азотной кислоты. Характерным свойством азотной кислоты является ее ярко выраженная окислительная способность.

Азотная кислота один из энергичнейших окислителей. Многие неметаллы легко окисляются ею, превращаясь в соответствующие кислоты. Так, сера при кипячении с азотной кислотой постепенно окисляется в серную кислоту, фосфор в фосфорную. Тлеющий уголек, погруженный в концентрированную HNO , ярко разгорается. Азотная кислота действует почти на все металлы за исключением золота, платины, тантала, родия, иридия, превращая их в нитраты, а некоторые металлы в оксиды.

Концентрированная HNO пассивирует некоторые металлы. Еще Ломоносов открыл, что железо, легко растворяющееся в разбавленной азотной кислоте, не растворяется в холодной концентрированной HNO . Позже было установлено, что аналогичное действие азотная кислота оказывает на хром и алюминий. Эти металлы переходят под действием концентрированной азотной кислоты в пассивное состояние.

Степень окисленности азота в азотной кислоте равна 4-5. Выступая в качестве окислителя, НNО может восстанавливаться до различных продуктов Какое из этих веществ образуется, т. е. насколько глубоко восстанавливается азотная кислота в том или ином случае, зависит от природы восстановителя и от условий реакции, прежде всего от концентрации кислоты. Чем выше концентрации HNO , тем менее глубоко она восстанавливается. При реакциях с концентрированной кислотой чаще всего выделяется. При взаимодействии разбавленной азотной кислоты с малоактивными металлами, например, с медью, выделяется NO. В случае более активных металлов железа, цинка, образуется. Сильно разбавленная азотная кислота взаимодействует с активными металлами цинком, магнием, алюминием - с образованием иона аммония, дающего с кислотой нитрат аммония.

Обычно одновременно образуются несколько продуктов. Для иллюстрации приведем схемы реакций окисления некоторых металлов азотной кислотой При действии азотной кислоты на металлы водород, как правило, не выделяется.

При окислении неметаллов концентрированная азотная кислота, как и в случае металлов, восстанавливается до, например Более разбавленная кислота обычно восстанавливается до NO, например Приведенные схемы иллюстрируют наиболее типичные случаи взаимодействия азотной кислоты с металлами и неметаллами. Вообще же, окислительно-восстановительные реакции, идущие с участием, протекают сложно. Смесь, состоящая из 1 объема азотной и 3 4 объемов концентрированной соляной кислоты, называется царской водкой.

Царская водка растворяет некоторые металлы, не взаимодействующие с азотной кислотой, в том числе и царя металлов золото. Действие ее объясняется тем, что азотная кислота окисляет соляную с выделением свободного хлора и образованием хлороксида азотаIII, или хлорида нитрозила, Хлорид нитрозила является промежуточным продуктом реакции и разлагается Хлор в момент выделения состоит из атомов, что и обусловливает высокую окислительную способность царской водки.

Реакции окисления золота и платины протекают в основном согласно следующим уравнениям. С избытком соляной кислоты хлорид золотаIII и хлорид платины IV образуют комплексные соединения На многие органические вещества азотная кислота действует так, что один или несколько атомов водорода в молекуле органического соединения замещаются нитрогруппами. Этот процесс называется нитрованием и имеет большое значение в органической химии. Азотная кислота одно из важнейших соединений азота в больших количествах она расходуется в производстве, азотных удобрений, взрывчатых веществ и органических красителей, служит окислителем во многих химических процессах, используется в производстве серной кислоты по нитрозному способу, применяется для изготовления целлюлозных лаков, кинопленки. 3. Нитраты. Соли азотной кислоты называются нитратами. Все они хорошо растворяются в воде, а при нагревании разлагаются с выделением кислорода.

При этом нитраты наиболее активных металлов переходят в нитриты Нитраты большинства остальных металлов при нагревании распадаются на оксид металла, кислород и диоксид азота.

Например Наконец, нитраты наименее активных металлов например, серебра, золота разлагаются при нагревании до свободного металла Легко отщепляя кислород, нитраты при высокой температуре являются энергичными окислителями. Их водные растворы, напротив, почти не проявляют окислительных свойств. Наиболее важное значение имеют нитраты натрия, калия, аммония и кальция, которые на практике называются селитрами.

Нитрат натрия или натриевая селитра, иногда называемая также чилийской селитрой, встречается в большом количестве в природе только в Чили. Нитрат калия, или калийная селитра, в небольших количествах также встречается в природе, но главным образом получается искусственно при взаимодействии нитрата натрия с хлоридом калия. Обе эти соли используются в качестве удобрений, причем нитрат калия содержит два необходимых растениям элемента азот и калий.

Нитраты натрия и калия применяются также при стекловарении и в пищевой промышленности для консервирования продуктов. Нитрат кальция или кальциевая селитра, получается в больших количествах нейтрализацией азотной кислоты известью применяется как удобрение. 4.